多孔硅成核的电化学研究

将p型单晶硅在HF溶液中进行阳极电化学腐蚀制备出孔隙率约为30%~85%、直径为2~30nm不等的多孔硅,用原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌。采用电化学工作站(CHI660A)监测p型硅电极在不同浓度HF溶液中的电流-电压特性,记录恒电流情况下硅电极的电压变化。这些曲线可从精确反映多孔硅形成的早期成核过程。将这些电化学特性曲线在同一坐标轴下显示,得出多孔硅的电化学成核机理。     

发光多孔硅表面的STM研究

自从Canham首次报道了室温下多孔硅的光致发光现象以来^[1],多孔硅已成为半导体光电化学及材料领域内最为热门的研究课题^[2].     

掺杂态聚苯胺蜂窝状有序多孔薄膜的制备及形成机制的探讨

近年来,由于微米、亚微米及纳米级有序多孔结构薄膜可以用于催化、生物培养基材、分离或吸附介质、光子晶体等诸多方面从而引起了科学家们极大的研究兴趣^[1～6].微制作是使材料表面具有新性能的重要手段,激光刻蚀及其相关技术已经被应用于不同表面的微图案化和微器件的制作^[7],另外,还可通过自组装技术进行多孔薄膜的制备^[8,9].Francois等^[10]于1994年首次提出了水辅助方法(Water-A ssisted Fab-rication),即在高湿度的环境下,以冷凝水滴为模板,在固体基片上制备了孔径分布均一,排列紧密的蜂窝状有序多孔薄膜.继而人们对此方法做了进一步的研究,不仅突破了最初的聚苯乙烯及其共聚物体系^[10～13],而且使用双亲共聚物^[14]、聚离子复合物^[15]和TiO₂前驱体的混合物^[16]等成功地获得了蜂窝状有序多孔薄膜,同时系统地研究了成膜体系及成膜条件对形成蜂窝状有序多孔薄膜的影响,并对形成机制进行了探讨.聚苯胺是典型的导电高分子,有关聚苯胺有序多孔结构薄膜的研究已有报道^[17～19].本文采用水辅助方法,在高湿度环境下,使用4-十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-DBSA)为成膜材料,制备了双层蜂窝状有序多孔薄膜,并通过原子力显微镜(A FM)对薄膜的形貌和电学性质进行了表征.同时在已有成膜机制的基础上,提出了该双层蜂窝状有序多孔薄膜的形成机制.     

三维无机-有机杂化微孔化合物[Zn3(BTC)2(H2O)3]n的合成与结构

传统的沸石和分子筛微孔晶体材料是指以硅酸盐、硅铝酸盐、磷铝酸盐和无机金属磷酸盐为骨架的晶体材料^[1,2].     

多孔SiC陶瓷微孔道内合成Silicalite-2分子筛膜

榉木经高温热解转化为生物碳模板, 通过液相渗硅反应工艺制备了保持木材微观结构的多孔SiC陶瓷. 在生物形态多孔SiC陶瓷载体上采用原位沉积晶种-二次生长法在其微孔道内壁形成了一层5 μm厚的Silicalite-2分子筛膜. 利用XRD, SEM和BET对复合材料的相组成、微观结构和比表面积进行了表征, 研究了水热晶化温度对原位沉积晶种和二次生长成膜的影响. 经原位沉积(120 ℃, 36 h)晶种涂层后在载体孔道表面形成了一层球形颗粒堆积的连续晶种层, 经170 ℃, 36 h的二次生长, 晶种不断长大并交织生长形成连续致密单层分子筛膜. 在多孔SiC陶瓷微孔道中沿垂直于载体表面方向形成了一层对齐排列的Silicalite-2棒状晶体, 颗粒生长主要沿晶体的最长轴[101]方向进行. Silicalite-2/SiC复合孔结构材料的微孔体积为0.013 cm³/g, BET比表面积为43.2 m²/g, 而相应的分子筛负载量为9.5%.     

库仑滴定剂三价钒

五、四、三和二等价的钒均已用作容量分析中的滴定剂^[1],而用作库仑滴定剂的则只有五价和四价^[2,3].本工作探讨低价钒作为库仑滴定剂的可能.在酸性溶液中氧钒离子在铂电极上还原到三价钒的超电压大,在氢离子放电之前,氧钒离子无显著的电极还原^[4].     

十二烷基磺酸钠对丙烯酰胺－烯丙基磺酸钠共聚物溶液粘度的影响

丙烯酞胺-烯丙基磺酸钠共聚物(PASA)优良的絮凝性能已在前文^[1]中报道.本文主要考察阴离子表面活性剂R₁₂SO₃Na对其溶液粘度的影响,并与PAM做了对照.     

直接脱碳酸化制备有机离子插层的层状双氢氧化物

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是一种具有阴离子可交换性质的层状无机材料, 由于其具有多种功能性质, 已被广泛应用于催化^[1~3]、酸吸附剂^[4]、传感器^[5]及聚合物填料^[6~8]等领域. 传统的共沉淀法制备的LDH结晶度低、尺寸小(直径通常小于100 nm). 1998年, Costantino等^[9]采用均匀沉淀法制备出了高结晶度、大尺寸(微米量级)且层间具有CO₃^2-的LDH(LDH-CO₃), 引起了人们的极大兴趣. 为解决LDH-CO₃难于交换和剥离的难题, Iyi等^[10,11]采用两步法制备了层间具有NO₃^- 或有机阴离子的LDH, 即首先采用 HCl-NaCl混合溶液将LDH-CO₃转化成为LDH-Cl, 然后再采用过量的阴离子进行交换制备LDH-NO₃或有机阴离子插层的LDH.     

零电流示波电位滴定盐酸异丙嗪

盐酸异丙嗪是一种较重要的抗组胺药,现行的分析标准为非水滴定法^[1],此外尚有分光光度法^[2]、伏安法^[3]、电极法^[4]、液相色谱法^[5]和流动注射分析法^[6]等。本文将高鸿提出的零电流示波电位滴定法^[7]中的铂片电极修饰一层含四苯基硼酸-异丙嗪电活性物质的PVC膜,使电极对异丙嗪产生响应,可用于四苯基硼酸钠直接滴定异丙嗪的终点指示。     

SiO2/SiNx:H选择性刻蚀改善光诱导化学镀/电镀多晶硅太阳能电池过镀现象

自对准的光诱导化学镀/电镀技术以其栅线宽度小、工艺快捷高效等优点, 成为制备选择性发射极太阳能电池的理想选择. 然而, 该技术的前序需要HF溶液有效去除重掺杂区表面SiO₂的同时, 避免在SiNx:H掩模上刻蚀出微孔而露出衬底的硅, 否则金属镍和银会在光诱导化学镀/电镀工艺中沉积在微孔中, 导致过镀现象. 这就要求预处理溶液对SiO₂/SiNx:H有很高的选择性刻蚀. 本工作根据实验结果分析了产生过镀现象的原因, 研究了进行SiO₂/SiNx:H选择性刻蚀的可行性. 依据HF刻蚀SiO₂和SiNx:H的机理, 通过调节HF缓释溶液的pH值, 改善了多晶硅太阳能电池的过镀现象.     

具有金属薄层的p-Si阴极在碱溶液中的光电化学性能

本文用循环伏安曲线和恒电位极化方法考察了具有金属薄层的p型单晶外延硅(p⁺/p-Si)阴极在碱溶液中的光电化学性能。结果表明,镀有钨-镍合金层的p⁺/p-Si阴极和镀有钯的p⁺/p-Si阴极,使氢析出的光电流明显增加。前者的电位比光电流达到相同值的空白p⁺/p-Si电极向正方移动了0.3V以上,后者移动0.25V。同时对p型外延硅(p⁺/p-Si)阴极比p型单晶硅(p-Si)阴极光响应较大的实验结果作了初步解释。扫描电镜结果显示,钨-镍合金沉积层是由许多不连续的“团块”构成的,而不是连续层。     

第四周期过渡金属钼磷三元杂多化合物的氧化还原性质研究

研究了Keggin结构钼磷杂多化合物Na₅[PM(H₂O)Mo₁₁O₃₉]·nH₂O(M=Mn²⁺,Co²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Zn²⁺在溶液中的氧化还原性质,发现环境的改变可对杂多阴离子的极谱半波电位产生影响,其影响程度的大小决定于过渡金属离子本身的性质。取代后的钼磷杂多阴离子的半波电位顺序为Ni²⁺>Co²⁺>Zn²⁺>Cu²⁺>Mn²⁺,pH值的变化影响氧化还原性质,并阐述了变价金属Cu²⁺对杂多阴离子氧化还原性质的影响.     

4-甲基苯并-15-冠-5对某些镧系放射性核素的萃取

本文研究了4-甲基苯并-15-冠-5三氯甲烷溶液从苦味酸水溶液中对某些镧系放射性核素(¹⁴⁴Ce、¹⁴⁷Nd、^152+154Eu、¹⁷⁰Tm和¹⁶⁹Yb)的萃取。从斜率分析得出,被萃取状态为1:2:3(金属离子/冠醚/苦味酸根)络合物。在25℃,测定了三价镧系元素的苹取常数(K_ex),得到下列次序:Nd³⁺>Eu³⁺>Ce³⁺>Tm³⁺>Yb³⁺。结果表明,Nd³⁺的离子大小(r=0.995)比其它镧系元素可能更接近4-甲基苯并-15-冠-5环孔的大小。 为了将镧系元素与锕系元素作比较,还测定了4-甲基苯并-15-冠-5对Th⁴⁺、UO₂²⁺和Am³⁺的萃取率,所得到的萃取率次序为Th⁴⁺>Am³⁺UO₂²⁺。实验证明,4-甲基苯并-15-冠-5将可能是溶剂萃取法分离铀和钍的有用试剂。 溶剂和添加剂影响萃取实验表明,在有机相添加正丁醇或异戊醇,或者以高极性的溶剂(例如,硝基苯)替代三氯甲烷,都能显著地增加对镧系元素的萃取。     

Atomic Force Microscopic Studies of Light-Emitting Porous Silicon

The surface morphologies of porous silicon (PS), fabricated under various anodic etching conditions and on different typvs of silicon substrates, were studied using atomic force microscopy (AFM). The typical sizes of silicon crystallites of PS were found to be 4-10 nanome-ters,an expected for quantum confinement effect. The results suggested the doping concentration of silicon substrate plays an important role compared with the doping type in determining the surface microstructures. On p^- PS samples, a step-like dependence of the PS crystallite size of HF etching concentration was observed for the first time,in nice agreement with the,tep-like photo-luminescence (PL) phenomenon. which strongly supported the quantum confinement model.     

Influence of the electrolyte composition and pH on the anodic dissolution of p-type Si in aqueous HF solutions

The influence of the electrolyte composition and pH on the anodic currents obtained during electrochemical etching of p-type silicon in aqueous HF solutions has been investigated. Original and accurate pH measurements were performed to characterize the exact composition of the HF + H₂O electrolytes commonly used. It is shown that for these very acid solutions (pH < 2) almost all fluoride is in the form of the non-dissociated HF species which appears to play a preponderant role in the silicon dissolution reaction kinetics. The effect of pH can be restricted to its influence on the modification of the different concentrations by shifting the equilibria.     

Studies of Permeabilities of Metallic Ions Through Crosslinked Chitosan Membranes

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｈｉｔｉｎａｎｄｃｈｉｔｏｓａｎｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｓｅｃｏｎｄｌａｒｇｅｓｔｃｌａｓｓｏｆｎａｔｕｒａｌｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ,ｗｈｉｃｈｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｐｏｒｔｅｄｔｏｂｅｐｒｏｍｉｓｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｓｎｏｔ...     

色层法检测王冠化合物对稀土元素的络合能力

本文应用反相纸色层法和静态吸附平衡法检测了王冠化合物与稀土离子之间的络合能力和水相阴离子类型对络合能力的影响。所用的王冠化合物有:B-15-C-5,DB-18-C-6,四氢呋喃丙酮四聚体,DB-18-C-6-甲醛缩聚物和B-15-C-5-甲醛缩聚物。得到如下主要结果:1.不同王冠化合物的络合能力顺序是;B-15-C-5>DB-18-C-6》四氢呋喃丙酮吗聚体,另B-15-C-5-甲醛缩聚物>DB-18-C-6-甲醛缩聚物。2.稀土离子络合能力的顺序是:Sm³⁺Er³⁺=La³⁺(反相纸色层法),Er³⁺>Eu³⁺>La³⁺(吸附平衡法)。3.与不同阴离子缔合的离子对的稳定性顺序是:苦味酸根>三氯代乙酸根>磺基水杨酸根》Cl^-、NO₃^-、ClO₄^-及SO₄⁼。     

K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对胜利褐煤平衡复吸水的影响

以胜利褐煤为研究对象,利用FT-IR等手段,用灰分、不同湿度下的平衡复吸水含量等,系统研究了不同相对湿度下K+、Na+、Ca2+、Mg2+的水合作用对胜利褐煤平衡复吸水含量的影响。结果表明,相同浓度不同类型的金属离子与煤样的交换能力的趋势为Ca2+Na+K+Mg2+。金属离子对胜利褐煤平衡复吸水含量影响力的顺序为Mg2+Ca2+Na+≈K+。相对湿度高时,平衡复吸水含量的主要控制因素为游离水分子之间的分子作用力;相对湿度中等时,平衡复吸水含量的主要控制因素为金属水簇与毛细管之间的毛细管作用力;相对湿度低时,平衡复吸水含量的主要控制因素为金属离子的水合作用。     

Conformation Changes of Enkephalin in Coordination with Pb2+ Investigated by Gas Phase Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry Combined with Theoretical Calculations

In this study, the effects of lead ions(Pb²⁺) on the conformations of leucine encephalin(LE) and methionine encephalin(ME) in gas phase were studied using hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry(HDX-MS) and quantum chemistry theoretical calculations at the molecular level. The HDX-MS result revealed that the complexes with the monovalent compounds [LE+Pb–H]⁺ and [ME+Pb–H]⁺had a 1:1 stoichiometric ratio, and different HDX reactivates were observed in a follow of [ME+H]⁺>[LE+H]⁺>[LE+Pb–H]⁺> [ME+Pb–H]⁺. Combining the collision-induced dissociation energies of the complexes and their HDX results, it was found that the more stable the complex, the harder it was for HDX. In addition, the favo-rable conformations of the complexes were obtained by theoretical calculations, revealing that the similar coordination type with diffe-rent bond lengths was obtained. Then, the proton affinity(PA) values of the optimized complexes were calculated to interpret the HDX observations, indicating that the higher the PA values, the more difficult it was for HDX. Overall, the experiments and theoretical calculations revealed that Pb²⁺ could induce conformational changes of LE and ME, and generate ME into a more rigid conformation than LE. The results will prompt further fundamental investigations on the conformational properties of LE/ME in coordination with Pb²⁺.     

Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)扁桃酸络合物热力学参数的pH电位法测定

本文采用pH电位法测定不同温度下的稳定常数,并由此求热力学参数.